JPH07211505A - 高温導電抵抗コーティング、媒質及び物品を作るための装置及び方法 - Google Patents
高温導電抵抗コーティング、媒質及び物品を作るための装置及び方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】高温域で温度制御特性を与える基体を用いずに
構造的に一体の各種形状に形成することのできる各種基
体に塗布するための電気抵抗温度調節可能な導電性組成
物であって、その非連続な導電性成分が６００°Ｆ以上
の温度及び酸素雰囲気中で酸化せずまた導電性を失わな
い導電性組成物を提供すること。 【構成】高温導電性抵抗コーティングであって、実質的
に非導電性の結合剤中に、電流を通して約１０９３℃
（約２０００゜Ｆ）までの温度域で熱を生成するように
選定された導電性と電気抵抗を得るのに十分な量で懸濁
された高温導電性成分を有するコーティング。
構造的に一体の各種形状に形成することのできる各種基
体に塗布するための電気抵抗温度調節可能な導電性組成
物であって、その非連続な導電性成分が６００°Ｆ以上
の温度及び酸素雰囲気中で酸化せずまた導電性を失わな
い導電性組成物を提供すること。 【構成】高温導電性抵抗コーティングであって、実質的
に非導電性の結合剤中に、電流を通して約１０９３℃
（約２０００゜Ｆ）までの温度域で熱を生成するように
選定された導電性と電気抵抗を得るのに十分な量で懸濁
された高温導電性成分を有するコーティング。
Description
【産業上の利用分野】本発明は、高温生成導電抵抗コー
ティング及び媒質に関し、また導電抵抗コーティング及
び媒質から種々の物品を作るための方法に関する。
ティング及び媒質に関し、また導電抵抗コーティング及
び媒質から種々の物品を作るための方法に関する。
【従来の技術】塗料のような導電性コーティングを作る
多くの試みがなされている。導電性コーティングには通
常二つの種類がある。一つは低抵抗高導電性塗料で金属
粒子の顔料を含むものであり、もう一つは抵抗低導電性
塗料で炭素またはグラファイトを含み６００゜Ｆ以上の
温度で酸化して導電力を失う組成物から形成されるもの
である。
多くの試みがなされている。導電性コーティングには通
常二つの種類がある。一つは低抵抗高導電性塗料で金属
粒子の顔料を含むものであり、もう一つは抵抗低導電性
塗料で炭素またはグラファイトを含み６００゜Ｆ以上の
温度で酸化して導電力を失う組成物から形成されるもの
である。
【発明が解決しようとする課題】低抵抗塗料は、電気抵
抗を最小限に抑えたすぐれた電気的結合力が求められる
導体接続用高導電性コーティングを得るために従来から
用いられている。通常、低抵抗塗料は温度調節が可能な
加熱素子を製造するための材料に塗布することはできな
い。それは、相当程度の熱出力を生成するためには低抵
抗塗料に大量の電流を通す必要があるためである。これ
に対して、従来の抵抗塗料の電気抵抗はきわめて大き
く、十分な熱を生成するためには比較的大きい電圧低下
が必要となる場合が多い。また、従来の抵抗塗料を高温
で使用すると、酸化して導電性が永久に失われてしま
う。さらに、上に述べた従来の導電性塗料は、そのいず
れを各種基体に塗布した場合でも、時間の経過と共にひ
び割れや小はがれが生じることが多い。塗料のコーティ
ングのひび割れや小はがれは危険なアークの発生や電圧
の不等分布を招くおそれがあり、また、それに伴って、
コーティングの温度調節能力が失われて物品表面に不均
等な熱の分布が生じるおそれがある。したがって、本発
明の一つの目的は、高温域で温度制御特性を得るための
基体を用いずに構造的に一体の各種形状に形成すること
のできる各種基体に塗布するための電気抵抗性があり温
度調節が可能な導電性組成物であって、その非連続な導
電性成分が６００゜Ｆ以上の温度及び酸素雰囲気中で酸
化せずまた導電性を失うことのない導電性組成物を提供
することである。本発明の他の一つの目的は、各種基体
に塗布するための電気抵抗性があり温度調節が可能な導
電性組成物であって、電気抵抗性があり温度調節が可能
な導電性組成物の薄い被膜が該導電性組成物を塗布する
可撓性のある基体の本来の可撓性を損なうことなくした
がって該基体の構造的一体性を維持する導電性組成物を
提供することである。本発明さらに他の一つの目的は、
結合性にすぐれて高温域でコーティングとしてあるいは
構造性材料としての一体性を維持する電気抵抗性があり
温度調節が可能な導電性組成物を提供することである。
本発明の他の目的は本開示の結果当業者には明らかにな
るであろうが、それらには開示された本発明によって達
成されるすべての目的が含まれるものとする。
抗を最小限に抑えたすぐれた電気的結合力が求められる
導体接続用高導電性コーティングを得るために従来から
用いられている。通常、低抵抗塗料は温度調節が可能な
加熱素子を製造するための材料に塗布することはできな
い。それは、相当程度の熱出力を生成するためには低抵
抗塗料に大量の電流を通す必要があるためである。これ
に対して、従来の抵抗塗料の電気抵抗はきわめて大き
く、十分な熱を生成するためには比較的大きい電圧低下
が必要となる場合が多い。また、従来の抵抗塗料を高温
で使用すると、酸化して導電性が永久に失われてしま
う。さらに、上に述べた従来の導電性塗料は、そのいず
れを各種基体に塗布した場合でも、時間の経過と共にひ
び割れや小はがれが生じることが多い。塗料のコーティ
ングのひび割れや小はがれは危険なアークの発生や電圧
の不等分布を招くおそれがあり、また、それに伴って、
コーティングの温度調節能力が失われて物品表面に不均
等な熱の分布が生じるおそれがある。したがって、本発
明の一つの目的は、高温域で温度制御特性を得るための
基体を用いずに構造的に一体の各種形状に形成すること
のできる各種基体に塗布するための電気抵抗性があり温
度調節が可能な導電性組成物であって、その非連続な導
電性成分が６００゜Ｆ以上の温度及び酸素雰囲気中で酸
化せずまた導電性を失うことのない導電性組成物を提供
することである。本発明の他の一つの目的は、各種基体
に塗布するための電気抵抗性があり温度調節が可能な導
電性組成物であって、電気抵抗性があり温度調節が可能
な導電性組成物の薄い被膜が該導電性組成物を塗布する
可撓性のある基体の本来の可撓性を損なうことなくした
がって該基体の構造的一体性を維持する導電性組成物を
提供することである。本発明さらに他の一つの目的は、
結合性にすぐれて高温域でコーティングとしてあるいは
構造性材料としての一体性を維持する電気抵抗性があり
温度調節が可能な導電性組成物を提供することである。
本発明の他の目的は本開示の結果当業者には明らかにな
るであろうが、それらには開示された本発明によって達
成されるすべての目的が含まれるものとする。
【課題を解決するための手段】本発明の一実施例によれ
ば、アルカリけい酸塩などの化合物のほぼ非導電性結合
剤中に懸濁したグラファイトなどのほぼ非連続な導電性
成分を含む高温導電性抵抗（ＨＴＣＲ）媒質が提供され
る。本出願で用いられる「高温」とは約２０４℃（約４
００°Ｆ）から約１０９３℃（約２０００゜Ｆ）までの
間の比較的高温域内の温度をさす。該非連続性導電性成
分は４−１５重量パーセントの範囲で使用することがで
き、また該ほぼ非導電性結合剤は５０−６８重量パーセ
ントの範囲で使用することができる。これらの成分は２
−４６重量パーセントの水と組み合わせて使用すること
ができる。本発明の他の一実施形態にあっては、高温導
電性抵抗材料からなる電気抵抗性があり温度調節が可能
な構造物が提供される。該材料は、該材料に電流を通す
連続した電気抵抗性のある通路を形成するためのほぼ非
連続な導電性成分を含む。該ＨＴＣＲ材料の諸成分は、
上に述べた媒質を形成するために用いられる諸成分と同
様でありまた該諸成分の比率と同様な割合で組み合わさ
れる。さらに、材料の混合物から水分を大部分除くこと
によって該材料は濃厚な粘土状の材料とされて構造物を
形成し、さらに塩（ＮａＣｌ）の雰囲気中で約１０９３
℃（２０００°Ｆ）以上の温度の空気で乾燥されるかあ
るいは炉で焼成される。本発明のさらに他の一実施形態
にあっては、電気抵抗性があり温度調節が可能な物品で
あって該物品の表面上に高温導電性抵抗のコーティング
を有する物品が提供される。該コーティングは該物品の
表面に電流を通す連続した電気抵抗性のある通路を形成
するためのほぼ非連続な導電性成分を含む。該ＨＴＣＲ
材料の諸成分は、上に述べた媒質を形成するために用い
られる諸成分と同様でありまた該諸成分の比率と同様な
割合で組み合わされる。導電性抵抗コーティング材は、
耐火性の紙、シリカの布、ファイバーグラスの布、ある
いは可撓性のある金属のテープなどの可撓性基体の表面
に該基体の可撓性を損なうことなくまた該基体の可撓性
のために破損を生じることなく薄い被膜として塗布する
ことができる。該コーティング材は、また、さまさまな
厚さや形状の剛性のファイバーグラス・パネル、調理器
具などのガラスまたはセラミック材料、陽極処理された
アルミニウムまたは誘電体コーティングを施した銅スト
リップ、木材、コンクリートまたはコンクリートでつく
った物品、れんが、または粘土状材料など剛姓の高温用
基体に塗布して、電気抵抗性があり温度調節が可能でま
た非基体構造として例えばけい酸ナトリウム（Ｎａ２Ｓ
ｉＯ３）と混ぜ合わせた酸化第三鉄（Ｆｅ２Ｏ３）など
の酸素バリヤー・コーティングを施した表面が劣化する
までの高温域すなわち１８００°Ｆまでの高温域内の温
度を生成することのできる加熱素子を提供することがで
きる。電気抵抗性があり温度調節が可能な媒質、構造、
または加熱素子の温度を変えるためには、該媒質、構
造、またはコーティングを施した基体の表面に互いに間
隔を置いて該基体材料に固定されまたは埋め込まれた電
気の導体などを用いて電流を通す。その結果、導電性抵
抗の媒質、構造、または各種基体に塗布されたコーティ
ングによって該電気の導体の間に電気の通路が形成され
る。該導電性の通路は、該導体の間の抵抗コンダクタン
スのために熱を放射する。該通路は、媒質の主要部分、
構造の主要部分または全体、さらには物品の表面のほぼ
全体を含むものとすることができる。媒体、構造または
コーティングを施した基体表面に電流を通すために、互
いに間隔を置いてＨＴＣＲ材料に固定された電気の導体
には電源が取り付けられる。電源（電池でもよい）はリ
ード線を用いて取り付けるかあるいはコネクターを用い
て間接的に取り付けることができる。コネクターはその
ために設けられる該電気の導体のタブ部分に接続するこ
とができる。電気抵抗性があり温度調節が可能な媒質を
提供するための本発明の方法は、高温導電性抵抗材料を
用意し、該材料に電流を通して該媒質の表面温度を調節
することを含むものである。電気抵抗性があり温度調節
が可能な構造を提供するための本発明の方法は、任意の
形状に形成された高温導電性抵抗材料を用意し、該構造
に電流を通してその温度を調節することを含むものであ
る。各種基体に温度調節機能をあたえるための本発明の
方法は、任意の高温用基体に導電性抵抗コーティングを
塗布することを含むものである。可撓性のある高温用基
体の例としては、耐火性の紙、高温用シリカの布、ファ
イバーグラスの布、あるいは可撓性のある金属のテープ
に誘電体コーティングを施したものを挙げることができ
る。剛性の基体材料の例としては、さまさまな厚さや形
状の剛性のファイバーグラス・パネル、調理器具などの
ガラスまたはセラミック材料、陽極処理されたアルミニ
ウムまたは誘電体コーティングを施した銅ストリップ、
木材、コンクリートまたはコンクリートでつくった物
品、れんが、粘土状材料など剛性の高温用基体、及び粘
土の軟度で導電性抵抗媒質自身から形成され、乾燥さ
れ、炉で約１０９３℃（２０００゜Ｆ）以上で焼成され
た形材を挙げることができる。次に、コーティングを施
した基体表面または形成された型に電流が通されて該物
品の温度を高温域まで高める。この方法は、また、導電
性抵抗のコーティングを施す前に上に述べた基体に親水
性物質を塗布することを含むものとしてもよい。本発明
のＨＴＣＲ組成物、媒質、構造、コーティング、及び本
発明の方法によって、高温導電性抵抗（ＨＴＣＲ）をべ
ースにした製品であって高温に加熱して冷却する操作を
繰り返してもひび割れや小はがれが生じない製品が提供
される。さらに、本発明のＨＴＣＲ組成物は、高温導電
性抵抗媒質、高温導電性抵抗構造、及び薄い高温導電性
抵抗コーティングであって耐火性の紙、高温用シリカの
布、ファイバーグラスの布、あるいは可撓性のある金属
のテープなど該コーティングを施した可撓性のある高温
用基体本来の可撓性を損なわないコーティングを提供す
る。ＨＴＣＲコーティング組成物は、また、さまさまな
厚さや形状の剛性のファイバーグラス・パネル、調理器
具などのガラスまたはセラミック材料、陽極処理された
アルミニウムまたは誘電体コーティングを施した銅スト
リップ、木材、コンクリートまたはコンクリートでつく
った物品、れんが、粘土状材料などの基体に塗布するこ
とができ、また基体なしに形成される導電性抵抗構造と
して各種形状に形成することができる。導電性抵抗形材
及び基体は、燃焼のおそれなく比較的高温に加熱するこ
とができる。高温導電性抵抗組成物を提供するための装
置及び方法ならびに本発明の他の実施形態、目的、特
徴、及び効果は、添付図面を参照して以下に行なう実施
例の詳細な説明によって明らかとなろう。
ば、アルカリけい酸塩などの化合物のほぼ非導電性結合
剤中に懸濁したグラファイトなどのほぼ非連続な導電性
成分を含む高温導電性抵抗（ＨＴＣＲ）媒質が提供され
る。本出願で用いられる「高温」とは約２０４℃（約４
００°Ｆ）から約１０９３℃（約２０００゜Ｆ）までの
間の比較的高温域内の温度をさす。該非連続性導電性成
分は４−１５重量パーセントの範囲で使用することがで
き、また該ほぼ非導電性結合剤は５０−６８重量パーセ
ントの範囲で使用することができる。これらの成分は２
−４６重量パーセントの水と組み合わせて使用すること
ができる。本発明の他の一実施形態にあっては、高温導
電性抵抗材料からなる電気抵抗性があり温度調節が可能
な構造物が提供される。該材料は、該材料に電流を通す
連続した電気抵抗性のある通路を形成するためのほぼ非
連続な導電性成分を含む。該ＨＴＣＲ材料の諸成分は、
上に述べた媒質を形成するために用いられる諸成分と同
様でありまた該諸成分の比率と同様な割合で組み合わさ
れる。さらに、材料の混合物から水分を大部分除くこと
によって該材料は濃厚な粘土状の材料とされて構造物を
形成し、さらに塩（ＮａＣｌ）の雰囲気中で約１０９３
℃（２０００°Ｆ）以上の温度の空気で乾燥されるかあ
るいは炉で焼成される。本発明のさらに他の一実施形態
にあっては、電気抵抗性があり温度調節が可能な物品で
あって該物品の表面上に高温導電性抵抗のコーティング
を有する物品が提供される。該コーティングは該物品の
表面に電流を通す連続した電気抵抗性のある通路を形成
するためのほぼ非連続な導電性成分を含む。該ＨＴＣＲ
材料の諸成分は、上に述べた媒質を形成するために用い
られる諸成分と同様でありまた該諸成分の比率と同様な
割合で組み合わされる。導電性抵抗コーティング材は、
耐火性の紙、シリカの布、ファイバーグラスの布、ある
いは可撓性のある金属のテープなどの可撓性基体の表面
に該基体の可撓性を損なうことなくまた該基体の可撓性
のために破損を生じることなく薄い被膜として塗布する
ことができる。該コーティング材は、また、さまさまな
厚さや形状の剛性のファイバーグラス・パネル、調理器
具などのガラスまたはセラミック材料、陽極処理された
アルミニウムまたは誘電体コーティングを施した銅スト
リップ、木材、コンクリートまたはコンクリートでつく
った物品、れんが、または粘土状材料など剛姓の高温用
基体に塗布して、電気抵抗性があり温度調節が可能でま
た非基体構造として例えばけい酸ナトリウム（Ｎａ２Ｓ
ｉＯ３）と混ぜ合わせた酸化第三鉄（Ｆｅ２Ｏ３）など
の酸素バリヤー・コーティングを施した表面が劣化する
までの高温域すなわち１８００°Ｆまでの高温域内の温
度を生成することのできる加熱素子を提供することがで
きる。電気抵抗性があり温度調節が可能な媒質、構造、
または加熱素子の温度を変えるためには、該媒質、構
造、またはコーティングを施した基体の表面に互いに間
隔を置いて該基体材料に固定されまたは埋め込まれた電
気の導体などを用いて電流を通す。その結果、導電性抵
抗の媒質、構造、または各種基体に塗布されたコーティ
ングによって該電気の導体の間に電気の通路が形成され
る。該導電性の通路は、該導体の間の抵抗コンダクタン
スのために熱を放射する。該通路は、媒質の主要部分、
構造の主要部分または全体、さらには物品の表面のほぼ
全体を含むものとすることができる。媒体、構造または
コーティングを施した基体表面に電流を通すために、互
いに間隔を置いてＨＴＣＲ材料に固定された電気の導体
には電源が取り付けられる。電源（電池でもよい）はリ
ード線を用いて取り付けるかあるいはコネクターを用い
て間接的に取り付けることができる。コネクターはその
ために設けられる該電気の導体のタブ部分に接続するこ
とができる。電気抵抗性があり温度調節が可能な媒質を
提供するための本発明の方法は、高温導電性抵抗材料を
用意し、該材料に電流を通して該媒質の表面温度を調節
することを含むものである。電気抵抗性があり温度調節
が可能な構造を提供するための本発明の方法は、任意の
形状に形成された高温導電性抵抗材料を用意し、該構造
に電流を通してその温度を調節することを含むものであ
る。各種基体に温度調節機能をあたえるための本発明の
方法は、任意の高温用基体に導電性抵抗コーティングを
塗布することを含むものである。可撓性のある高温用基
体の例としては、耐火性の紙、高温用シリカの布、ファ
イバーグラスの布、あるいは可撓性のある金属のテープ
に誘電体コーティングを施したものを挙げることができ
る。剛性の基体材料の例としては、さまさまな厚さや形
状の剛性のファイバーグラス・パネル、調理器具などの
ガラスまたはセラミック材料、陽極処理されたアルミニ
ウムまたは誘電体コーティングを施した銅ストリップ、
木材、コンクリートまたはコンクリートでつくった物
品、れんが、粘土状材料など剛性の高温用基体、及び粘
土の軟度で導電性抵抗媒質自身から形成され、乾燥さ
れ、炉で約１０９３℃（２０００゜Ｆ）以上で焼成され
た形材を挙げることができる。次に、コーティングを施
した基体表面または形成された型に電流が通されて該物
品の温度を高温域まで高める。この方法は、また、導電
性抵抗のコーティングを施す前に上に述べた基体に親水
性物質を塗布することを含むものとしてもよい。本発明
のＨＴＣＲ組成物、媒質、構造、コーティング、及び本
発明の方法によって、高温導電性抵抗（ＨＴＣＲ）をべ
ースにした製品であって高温に加熱して冷却する操作を
繰り返してもひび割れや小はがれが生じない製品が提供
される。さらに、本発明のＨＴＣＲ組成物は、高温導電
性抵抗媒質、高温導電性抵抗構造、及び薄い高温導電性
抵抗コーティングであって耐火性の紙、高温用シリカの
布、ファイバーグラスの布、あるいは可撓性のある金属
のテープなど該コーティングを施した可撓性のある高温
用基体本来の可撓性を損なわないコーティングを提供す
る。ＨＴＣＲコーティング組成物は、また、さまさまな
厚さや形状の剛性のファイバーグラス・パネル、調理器
具などのガラスまたはセラミック材料、陽極処理された
アルミニウムまたは誘電体コーティングを施した銅スト
リップ、木材、コンクリートまたはコンクリートでつく
った物品、れんが、粘土状材料などの基体に塗布するこ
とができ、また基体なしに形成される導電性抵抗構造と
して各種形状に形成することができる。導電性抵抗形材
及び基体は、燃焼のおそれなく比較的高温に加熱するこ
とができる。高温導電性抵抗組成物を提供するための装
置及び方法ならびに本発明の他の実施形態、目的、特
徴、及び効果は、添付図面を参照して以下に行なう実施
例の詳細な説明によって明らかとなろう。
【実施例】本発明によれば、アルカリけい酸塩化合物の
ような実質的に非導電性の結合剤中に懸濁された導電性
粉末を含む導電性抵抗媒質を各種基体に塗布して永続的
に接着させあるいは各種形材を形成することができ、し
かも高温で媒質の本来の一体性あるいは基体あるいは構
造的な形状の本来の柔軟性を損なうことがない。本出願
で用いられる「高温」とは外気温度から約１０９３℃
（約２０００゜Ｆ）までの間の高温域内の温度をいう。
最も好ましい実施例における導電性粉末とは、何らかの
形態のグラファイトおよび／またはタングステン・カー
バイドである。最も好ましい結合剤は、けい酸ナトリウ
ム、チャイナ・クレー、シリカ、炭素、および／または
酸化鉄、および水を含有するアルカリけい酸塩などの化
合物を含む。ＨＴＣＲ媒質は、４ないし１５重量パーセ
ントのグラファイトを含むのが好ましい。このコーティ
ングに用いるための適当で安価で好ましい形態のグラフ
ァイトは、オハイオ州パーマのＵＣＡＲカーボン社製で
グラファイト・ベアリング供給業者の呼称でＰ３８と呼
ばれる灰分２％−２００メッシュのものである。しか
し、灰分２％のＰ３８グラファイトと実質的に同一の他
のグラファイトを用いてもよい。好ましいＨＴＣＲ結合
剤は、５０ないし６８重量パーセントのアルカリけい酸
塩を含む。アルカリけい酸塩は、また、約０ないし１４
重量パーセントのチャイナ・クレー、０ないし１４重量
パーセントのシリカ、酸素バリヤーとして０ないし１０
重量パーセントの酸化鉄および／または炭素、および約
３８重量パーセントのけい酸ナトリウムまたは他のアル
カリ金属またはアルカリ土類金属のけい酸塩を含む。チ
ャイナ・クレーは、多少ともカオリンに似たもので、加
水けい酸アルミニウムの商業用語である。チャイナ・ク
レーという用語は、完全にカオリン化した花崗岩を洗浄
して濃縮した比較的純粋な粘土であり、シリカは石英の
粉末である。結合剤は、導電性や抵抗など媒質の電気的
特性を変えるために用いることができる。アルカリけい
酸塩の中のグラファイトの一部分は酸化鉄と交換するこ
とができる。グラファイトを酸化鉄と交換することによ
ってコーティングの抵抗を増大させ、それによってコー
ティングと酸素バリヤーの熱容量を増大させてグラファ
イトが導電性を失うのを防ぐことができる。最後に、水
は、全体の組成の２ないし４０重量パーセントをまかな
うのに十分な量でグラファイトおよびアルカリけい酸塩
と組み合わせる。ＨＴＣＲ媒質組成物を調製する場合に
は水をこれより高い割合で使用し、またＨＴＣＲコーテ
ィング組成物を生成する場合には水をさらに高い割合で
使用する。粘土の軟度を示すＨＴＣＲ組成物が基体材料
を含まない製品を形成するために用いられる場合には水
を低い割合で使用する。 例１ 本発明によるＨＴＣＲコーティングを、次の方法で生成
した。所定の重量比でグラファイトの粉末と水を測定し
て十分に混せ合わせ、均一な軟度を得た。得られた導電
性混合物を適当な量のアルカリけい酸塩と組み合わせ、
けい酸ナトリウム、チャイナ・クレー、および炭素の混
合物として均一な軟度を生成した。 例２ 例１の方法で生成したコーティングより電気抵抗の大き
い本発明にもとづくＨＴＣＲコーティングを、次の方法
で生成した。上述したようにグラファイトの粉末と水を
混ぜ合わせた。次に、得られた混合物をアルカリけい酸
塩と組み合わせたが、ここではグラファイトの若干部分
の代わりに適当な重量の酸化鉄を用いてけい酸ナトリウ
ムとチャイナ・クレーと組み合わせた。得られたコーテ
ィングは例１の方法で生成したコーティングより大きい
電気抵抗を示した。 例３ 本発明による可撓性の高温用ＨＴＣＲコーティングを施
した物品を、次の方法で生成した。酸化鉄／けい酸ナト
リウムの接着用混合物を用いて電気の導体の有孔蛇行状
条片を所望の抵抗値を得るように互いに間隔を隔てて可
撓性の基体表面に取り付けた。有孔蛇行状の電気の導体
は比較的薄い条片に形成し、基体本来の可撓性が損なわ
れないようにした。電気の導体を基体の表面に取り付け
た後、動力スプレヤーを用いて表面と電気の導体の双方
にＨＴＣＲコーティングを比較的薄く均等に塗布してＨ
ＴＣＲコーティングを施した。該孔のために該材料は電
気の導体を通って流れ、導体とＨＴＣＲコーティングの
間の結合力と電気的接触が強められる。蛇行状の形状に
よって導体とＨＴＣＲ組成物の間の物理的な接着結合力
が強められて割れが生じる危険性が最小限に抑えられ
る。組成物が加熱されると、組成物と電気の導体の材料
の膨張係数に差があるために割れが生じるおそれがあ
る。ＨＴＣＲコーティング材は、塗布した後自然に乾燥
させた。乾燥後に酸化鉄とけい酸ナトリウムの混合物を
用いて第二の可撓性の高温用基体をＨＴＣＲコーティン
グを施した表面に固定した。これによって後から取り付
けた基体の外見を有する高温調節が可能な物品が生成さ
れた。物品は、ＨＴＣＲコーティングあるいは取り付け
た電気の導体の痕跡を示さず外気温度から実質的に基体
の溶融あるいは劣化温度までの高温域内でその一体性を
維持することができた。例３の手順に従って以下の製品
を調製した。図面の図１を参照すると、可撓性の高温導
電性抵抗（ＨＴＣＲ）被覆された物品１を示す。物品１
は、可撓性の基体材料に本発明の薄いＨＴＣＲコーティ
ング材を塗布したものである。以下の説明は、各種可撓
性高温用基体材料のすべてに適用できる。可撓性高温用
材料の例としては、耐火性の紙、ファイバーグラスの
布、可撓性のシリカの加熱用布、可撓性のある金属の誘
電体コーティングを施したテープなどを挙げることがで
きる。この種の材料は、床の被覆、容器の被覆、加熱さ
れる壁のカバー、加熱される床の当て物、パイプ内の凍
った障害物を解凍するための高温用ラップなどに用いる
ことができる。図１は、可撓性基体材料（物品１）の基
体表面３の一部分に互いに間隔を置いて取り付けられた
有孔な導電ストリップ２が示されている。電気の導体と
しては、有孔な銅箔の条片の他に各種の導電性材料を用
いることができる。しかし、被覆された物品１が金属の
加熱用テープまたは他の類似の導電性で陽極処理を施さ
ない基体材料である場合には、基体表面３と有孔の導電
ストリップ２の間に非導電性コーティング材４を塗布し
て短絡が生じるのを避けなければならない。可撓性の基
体に関しては、電気の導体は比較的薄い有孔条片の形状
にして基体本来の可撓性が損なわれるのを避けるように
するのが好ましい。電気の導体は、当業者に適当と思わ
れる任意の方法で可撓性の基体３に固定することができ
る。グラファイト／けい酸ナトリウムの導電性ペースト
は、有孔の銅箔の薄いストリップ（導電性ストリップ
２）を可撓性の高温用基体３に適当に固定して高温でも
一体性あるいはその結合力を維持できることが実証され
ている。有孔導電性のストリップ２を基体３に固定した
後、高温導電性抵抗（ＨＴＣＲ）コーティング材５が基
体表面３（または非導電性材料でコーティングを施した
表面４）ならびに互いに間隔を置いてそれに接着させた
有孔導電性のストリップ２に塗布される。電圧をかけた
ときに発生する熱の量したがって温度は、有孔導電性の
ストリップ２間の間隔とＨＴＣＲコーティングの抵抗に
よってきまる。ＨＴＣＲコーティング材５は、ブラシあ
るいは動力スプレヤーなど任意の既知の塗布手段によっ
て塗布することができる。基体／導電性ストリップを組
み合わせたものにはＨＴＣＲコーティング材５を比較的
薄く均等に塗布するが、比較的厚くコーティングを施し
ても有効性は損なわれない。ただし、可撓性の基体に比
較的厚くコーティング材を塗布することは、基体の可撓
性を損なうので通常は好ましくない。ＨＴＣＲコーティ
ング５は、自然に乾燥させてもよくまたその上方の空気
を加熱して循環させることで乾燥工程を加速させてもよ
い。ＨＴＣＲコーティング５は、可撓性の高温用基体を
その融点または劣化温度よりわずかに低い温度まで安全
に加熱することを可能にし、それによって有害な結果が
生じることはない。ＨＴＣＲコーティングを施した物品
あるいは基体がＨＴＣＲコーティングを施した熱生成物
品である外見を示さないことがのぞましい場合もあろ
う。そのような場合には、図１に示す可撓性の金属テー
プのような第二の可撓性の高温用基体６をＨＴＣＲコー
ティングの表面５に接着させて物品１の外見をより美的
にすることができる。これは、第一の可撓性の高温用基
体３の上の電気の導体（有孔導電性ストリップ２）が互
いに間隔を置いて配置されまたＨＴＣＲコーティング５
が施された部分に第二の可撓性の高温用基体６を固定さ
せて行なわれる。好ましくは、第二の可撓性の高温用基
体６は、第一の基体３と同じまたは類似の高温用材料か
らなりまた第一の基体３と実質的に同様な形状を有す
る。好ましくは、第二の可撓性の基体６はＨＴＣＲコー
ティング材５が乾燥した後に第一の基体３に固定され
る。好ましくは、可撓性の第二の基体６は物品の作動温
度と両立する適当な接着剤を用いてＨＴＣＲコーティン
グ５に取り付ける。可撓性の第二の基体６を第一の基体
３のＨＴＣＲコーティング５に接着させた後、ＨＴＣＲ
コーティングを施した物品１は、本発明のＨＴＣＲ組成
物を塗布しないものと同様な連続する可撓性基体の外見
を有することが好ましい。図２は、本発明のＨＴＣＲコ
ーティングを施した可撓性基体に電源１７を取り付けた
状態を示す図である。電源１７はリード線１８を用いて
有孔の導電性ストリップ１２に接続されている。電源１
７は、任意の在来の電源あるいは電池とすることができ
る。図１に関連して説明した実施例と同様に短絡を避け
るために基体表面１３と有孔の導電性ストリップ１２の
間に非導電性コーティング１４を塗布したものが示され
ている。加えて、ＨＴＣＲコーティング１５には適当な
接着剤を用いて第二の可撓性基体１６が取り付けられ、
それによって、ＨＴＣＲコーティング１５とストリップ
１２が容易に明らかにならないようにすることもでき
る。図３は、一対の有孔の導電性ストリップ５２の各底
面に接着剤５１を塗布して各ストリップが可撓性基体５
０に固定されるようにした本発明の他の実施例を示す図
である。その後、有孔の導電性ストリップ５２と可撓性
基体５０を組み合わせたものにＨＴＣＲコーティング材
５３が塗布される。第二の可撓性基体５４の下側にも接
着剤のコーティング５１が施されて基体５０の表面のＨ
ＴＣＲコーティング５３に固定されるようにする。さら
に本発明の他の実施例を図４に示し、その図には可撓性
基体６０の上に本発明のＨＴＣＲコーティング６３が施
され乾燥されたものが示されている。次に、ＨＴＣＲコ
ーティング６３の上に一対の有孔の導電性ストリップ６
２が置かれる前にグラファイト／けい酸ナトリウムの非
導電性接着剤６１が該ストリップの各々の下側に塗布さ
れる。導電性接着剤６１は、けい酸ナトリウム約６０−
８０重量パーセントとグラファイトまたはタングステン
・カーバイド約２０−４０重量パーセントの混合物であ
る。さらに、図３の実施例に関して説明したような第一
の基体６０、有孔の導電性ストリップ６２、およびＨＴ
ＣＲコーティング６３を組み合わせたものに第二の可撓
性の高温用基体６５を固定させることができる。図５
は、本発明のさらに他の実施例を示す図で、図には可撓
性基体７０の上に本発明のＨＴＣＲコーティング７３を
施したものが示されている。ＨＴＣＲコーティング７３
の上にはＨＴＣＲコーティングが乾燥する前に有孔の導
電性ストリップ７２が積層され、コーティングが乾燥し
たときには有孔の導電性ストリップ７２が基体７０に固
定されるようにする。その後に、第二の基体７５の下側
にＨＴＣＲコーティング７３を施す。第二の基体７５
は、基体７５の上でＨＴＣＲコーティング７３が乾燥す
る前に、可撓性の高温用基体７０の有孔の導電性ストリ
ップ７２とＨＴＣＲコーティング７３が配置された側の
上に積層される。このようにして第二の可撓性基体７５
が有孔の導電性ストリップ７２と共に第一の可撓性基体
７０に接着される。本発明の方法によって、当業者は任
意の所望の形状の可撓性の高温物品を選択できる。基体
は親水性があることが好ましいが、親水性のない材料を
使用することも可能である。基体が（可撓性が非可撓性
かにかかわらず）非親水性である場合には、基体を親水
性物質７１例えばポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）で処
理してもよい。親水性物質７１を非親水性基体７０に塗
布すると、基体が水およびそれに塗布される水をベース
にした製品に親和力をもつようになる。好ましくはＨＴ
ＣＲコーティング材７３は水がベースであるため、基体
は親水性であるかまたは親水性物質を塗布することが好
ましい。図６に示す実施例においては、間隔を隔てた導
電体の形態の導電性ワイヤ８２が可撓性の高温用ファイ
バーグラスの布の基体８１に取り付けられる。銅、アル
ミニウム等の各種ワイヤを基体８１の物質内に縫い込ん
でもよい。ワイヤの種類および寸法は最終的な用途での
電流および可撓性の要件によって決定される。本発明の
ＨＴＣＲコーティング材８０は、ファイバーグラスの布
の基体８１に塗布される。このようなファイバーグラス
またはシリカの布のロールを用いると、それを容易に任
意の形状の第二の物品または材料のまわりに巻き付ける
ことができ、その後に第二の物品に熱を伝えることがで
きて便利である。本発明のＨＴＣＲ導電性抵抗媒質は、
また、剛性の高温用材料に塗布して基体を用いずに導電
性抵抗材料を形成することもできる。非可撓性基体とし
ては、ファイバーグラス・パネル、調理器具などのガラ
スまたはセラミック材料、陽極処理されたアルミニウム
または誘電体コーティングを施した銅ストリップ、木
材、コンクリートまたはコンクリートでつくった物品、
れんが、または粘土状材料を挙げることができるがこれ
らに限定されるものではない。非可撓性ＨＴＣＲ物品の
例としては、調理面、乾燥用オーブン、調理用オーブン
または皿洗い機用の加熱壁、加熱および乾燥用素子、ベ
ースボード・ユニット用の加熱用ストリップ、熱循環用
ファン、霜取り面、クランクケース・パン、エア・ダク
ト、運搬用トラック、壁パネル、屋根の水返し、加熱用
パイプ等を挙げることができるがこれらに限定されるも
のではない。 例４ 本発明の非可撓性高温用のＨＴＣＲコーティングを施し
た物品は以下のような方法で生成された。塗料ブラシを
用いて本発明のＨＴＣＲコーティング材を非可撓性基体
に塗布した。次に、グラファイト／けい酸ナトリウムの
接着性混合物を用いて、剛性で導電性のストリップで有
孔で（有孔蛇行状で導電性のストリップを用いてもよ
い）例３で用いたものより厚いものをコーティングを施
した表面に取り付けた。最後に、ＨＴＣＲコーティング
を施した表面がそれと接触する物体と短絡するのを防ぐ
ために、酸化鉄／けい酸ナトリウムの非導電性保護コー
ティング材をＨＴＣＲコーティングに塗布した。このよ
うにして非可撓性のＨＴＣＲコーティングを施した物品
が形成された。試験したところ、このＨＴＣＲコーティ
ングを施した物品は、外気温度から１２００゜Ｆまでの
範囲内の広い温度域を生成するのに十分な量の熱を放射
した。例４と同様にして下記の製品を調製した。図７を
参照して、図はＨＴＣＲコーティングを施した物品を示
しており、基体９０は非可撓性セラミックの床タイルの
一部分として描かれている。セラミックの床タイルには
電気の導体９２が互いに間隔を置いて取り付けられてい
る。セラミックの床タイル９０は非可撓性なので薄い可
撓性の電気の導体を使用する必要はなく、より厚い剛性
の導電性ストリップを採用することができる。電気の導
体９２は、導電性のうわぐすりをかけることを含めて任
意の既知の手段を用いてセラミックのタイルに固定する
ことができる。その後、ＨＴＣＲコーティング材９１が
タイル９０の表面およびタイルに固定された導体９２に
塗布される本発明は、導電体９２を直接基体すなわちセ
ラミック・タイル９０に固定することなく作用できるこ
とに気付く。しかし、十分な量の熱を放射しまた幅広い
温度域を生成するためには、既に述べたように間隔を隔
てた導電体９２のストリップを固定するのが好ましい。
本発明の変形例を図８に示す。ここでは、ＨＴＣＲコー
ティング材１０１が直接図示の陶器の物品１０５に塗布
される。有孔蛇行状の電気の導体のストリップ１０２が
円筒状基体の外側表面１００に互いに間隔を置いて平行
に取り付けられる。有孔蛇行状の導電性ストリップ１０
２は、円筒の高さに添ってその若干部分にわたって伸び
る長さを有し、それによって導電性コーティングの表面
積１０１したがって陶器物品の加熱能力がきまる構成と
なっている。有孔蛇行状の導電性ストリップ１０２に加
えられる電圧によって、ストリップの間の比較的大きい
ＨＴＣＲコーティングを施した陶器の表面１０１すなわ
ち陶器の物品の実質的に全周囲面を横切る電位が生成さ
れる。有孔蛇行状の導電性ストリップ１０２は、同業者
が適当と思われる任意の方法で基体表面１００に固定す
ることができる。しかし、グラファイト／けい酸ナトリ
ウムの接着剤を用いれば、有孔蛇行状の銅箔の薄いスト
リップを外気温度から１２００°Ｆまでの温度域で使用
する必要のある陶器の物品に適当に固定することができ
ることが実証されている。導電性のストリップ１０２
は、ＨＴＣＲコーティング１０１と比較的大きい表面積
で導電性接触を行なえるように有孔蛇行状とされる。こ
れによって強固な接触が得られ、温度が上昇しても二つ
の材料の膨張係数の差によって生じる割れを最小限度に
抑えることができる。さらに、有孔蛇行状の導電性スト
リップ１０２の端部にはコネクター・タブ部分１０３が
形成される。このタブ部分１０３は電気的には基体１０
０に直接接触しない。コネクター・タブ部分１０３に
は、有孔蛇行状の導電性ストリップ１０２によって導電
性コーティング１０１を横切って電圧を加えるための電
源用コネクター（図示せず）が取り付けられる。有孔蛇
行状の導電性ストリップ１０２が基体１００に取り付け
られた後、基体表面１００およびそこに互いに間隔を隔
てて平行に接着させた導電性ストリップ１０２にＨＴＣ
Ｒコーティング材１０１が塗布される。導電性ストリッ
プ１０２の間のコーティングを施さない非導電性の間隔
のために、電流は、ストリップの間のコーティングを施
した円筒状の外側表面１０１に添って環状にのみ流れ
る。ＨＴＣＲコーティング１０１には非導電性の外側コ
ーティング材１０４が塗布されて陶器の外表面を被覆す
る。非導電性の外側コーティング材１０４は安全機能を
果たす。コーティングは、導電性コーティング１０１を
横切って加えられる電圧で陶器と接触する物品と短絡を
生じるのを防止する。図９に示す実施例においては、れ
んが１１４に本発明のＨＴＣＲコーティング材が塗布さ
れる。まず、れんがの表面１１０に非導電性のシリカー
粘土のコーティング材１１１が塗布される。次に、シリ
カー粘土のコーティング１１１にＨＴＣＲコーティング
材１１２が塗布される。電極（図示せず）をＨＴＣＲの
塗布の前に非導電性シリカ−粘土のコーティング１１１
に取り付けるかあるいはＨＴＣＲコーティング１１２に
直接取り付けてもよい。次に、導体およびＨＴＣＲコー
ティングを施した表面１１２全体にわたって第二のシリ
カー粘土のコーティング材１１１を塗布する。これによ
ってコーティングを横切って加えられる電圧でれんがと
接触する物品と短絡を生じるのが防止される。図１０に
示す実施例においては、調理用物品１２０に本発明のＨ
ＴＣＲコーティング材１２４が塗布される。図８に示す
実施例と同様にまた既に説明したように、調理器具の表
面１２１には有孔蛇行状の電気の導体のストリップ１２
２が互いに間隔を置いて平行に取り付けられる。有孔蛇
行状の導電性ストリップ１２２は、調理用物品の深さに
沿ってその若干部分にわたって伸びる長さを有し、それ
によって導電性コーティングの表面積したがって調理用
物品の加熱力がきまる構成となっている。次に、調理器
具の外表面１２１および有孔蛇行状の導電性ストリップ
１２２にＨＴＣＲコーティングを施す。調理器具の表面
１２１と有孔蛇行状の導電性ストリップ１２２を覆うＨ
ＴＣＲコーティング１２４が乾燥した後、調理器具の表
面と有孔蛇行状の導電性ストリップにはシリカー粘土の
非導電性コーティング１２５が施される。これによって
コーティング１２４を横切って調理器具の表面１２１に
加えられる電圧で調理器具と接触する物品とが短絡を生
じるのが防止される。有孔蛇行状の導電性ストリップ１
２２は、調理器具の表面１２１の小さな非導電性でコー
ティングが施されない部分によって分離されている。そ
のため、ストリップに加えられる電圧によってストリッ
プ１２２の間の比較的大きいＨＴＣＲコーティングを施
した調理器具の表面１２４を横切る電位差が生成され
る。すなわち、調理用物品の実質的に全周囲面を横切る
電圧が得られる。加えて、導電性ストリップ１２２は、
ＨＴＣＲコーティング１２４との導電性接触の表面積を
大きくするために有孔蛇行状にされる。有孔蛇行状は、
また、温度の変化とともに材料が膨張・収縮して電気の
導体（導電性ストリップ１２２）がＨＴＣＲコーティン
グから割れて分離するのを防止するためにも用いられ
る。有孔蛇行状の導電性ストリップ１２２にはまたコネ
クター・タブ部分１２３（図示せず）が形成されて、差
し込みコネクターによって電気的接触ができる構成とさ
れる。この実施例の調理器具の用途は食品の加熱および
調製に限定されるものではない。調理器具は、任意のも
のを外界温度から１２００°Ｆまでの高温域内に保持す
るために用いることができる。間隔を隔てた導電体はそ
のほとんどを有孔蛇行状の導電性ストリップとして説明
してきたが、本発明はそれに限定されるものではない。
本発明の性質を変えることなく、本発明のＨＴＣＲコー
ティングに電流を通すための互いに間隔を隔てた導電体
には無孔非蛇行状の導電性ストリップを使用することも
可能である。図１１は、本発明のＨＴＣＲコーティング
３４を施した調理用物品３０に電源３７を取り付けたも
のを示す。図には有孔蛇行状の導電性ストリップ３２に
導電体３６を介して電源３７が取り付けられた状態が示
されている。図１０を参照して上に説明したように、Ｈ
ＴＣＲコーティング３４とストリップ３２を被覆するた
めにシリカ−粘土の非導電性コーティング３５が塗布さ
れる。コネクター・タブ３３は、有孔蛇行状の導電性ス
トリップ３２の一部として形成され、コネクター３６の
コンセント部分３８に差し込むことができる構成となっ
ている。電源３７は、任意の在来の電源でもあるいは電
池でもよい。図１２に示す実施例においては、剛性のフ
ァイバーグラス・パネル１３０に本発明のＨＴＣＲコー
ティング材が塗布される。ファイバーグラス・パネルを
基体として使用する一つの利点は、それを特定の用途に
必要な任意の厚さまたは形状に形成することができるこ
とである。図１２に示すように、二本の導電性ストリッ
プ１３２が基体表面１３１に接着または被着される。導
電性ストリップ１３２は、基体表面１３５のコーティン
グを施さない部分で基体の縁からその幅方向に沿って伸
びている。導電性ストリップ１３２の進路は、次に９０
°曲がって反対側で基体表面１３５の長さ方向に沿って
伸びている。次に、ファイバーグラス・パネル１３０と
基体表面１３１の長さ方向に沿って伸びる導電性ストリ
ップ１３２の部分にＨＴＣＲコーティングが施される。
乾燥後、ＨＴＣＲコーティングを施した表面１３３には
さらに非導電性の塗料または断音フォーム１３４のプラ
スチック・シート材が塗布される。この絶縁コーティン
グ１３４は、ＨＴＣＲコーティングを施した表面１３３
に加えられる電圧がパネル１３０と接触する物体によっ
て短絡を生じるのを防止する。図１３に示す実施例は、
木材の基体１４０に本発明のＨＴＣＲコーティング１４
３を施したものである。まず、木材の基体１４０には最
初にベースとしてシリカ−粘土材料の非導電性コーティ
ングが施されて非導電性表面１４１が形成される。次
に、導電性ストリップ１４２が非導電性コーティングを
施した表面１４１に取り付けられる。乾燥後、非導電性
表面１４１と導電性ストリップ１４２にはＨＴＣＲコー
ティング材１４３が塗布される。さらに、導電性の全表
面に非導電性高温用カラー塗料または断音フォーム１４
４のプラスチック・シート材が塗布されて電気的絶縁を
保証する。図１４は、本発明の他の実施例を示す図であ
る。同図では、陽極処理されたアルミニウムストリップ
１５０に本発明ＨＴＣＲコーティングが施される。ま
ず、アルミニウムストリップ１５の基体表面１５１に酸
化鉄−けい酸ナトリウムの接着剤のコーティングが施さ
れて非導電性のベース１５２が形成される。この工程で
基体表面１５１が基本的に陽極処理される。次に、非導
電性ベース１５２の上に薄い金属の有孔蛇行状導電性ス
トリップ１５４が固定される。導電性ストリップは、陽
極処理されたアルミニウムストリップ１５０の長さ方向
に十分に伸びており、ＨＴＣＲコーティングとよい電気
的接触が得られる構成となっている。次に、表面全体ま
たはその一部分にＨＴＣＲコーティングを施して有孔蛇
行状の導電性ストリップ１５４を埋め込む。導電性スト
リップの端部には電源（図示せず）を電気的に容易に取
り付けることができるように薄いコネクター・タブ１５
３が形成される。次に、第二の有孔蛇行状の導電性スト
リップ１５４（図示せず）が同様にして陽極処理された
アルミニウムストリップ１５０の反対側の端部（図示せ
ず）に配置されてＨＴＣＲコーティング１５５の中に埋
め込まれる。これら導電性ストリップを横切って電圧を
加えると、ＨＴＣＲコーティングを通って電流が流れ、
それによって陽極処理されたアルミニウムストリップ１
５０が加熱される。このようにして調製したＨＴＣＲコ
ーティング済みのアルミニウムストリップ１５０は、外
気温度から１２００°Ｆまでの温度域内の温度に加熱す
ることができる。本発明実施例は、アルミニウムの陽極
処理を施した材料に限定されるものでないことに留意す
る必要がある。アルミニウムの代わりに誘電体コーティ
ングを施した銅、銀、ステンレススチール等任意の導電
性金属を使用することが可能である。第１５Ａ図および
第１５Ｂ図は、図１４に示して上に説明した本発明の実
施例のバリエーションを示す図である。第１５Ａ図には
陽極処理されたアルミニウムストリップが畝状に形成さ
れたもの１６０が示されており、第１５Ｂ図には平たい
畝状に形成されたもの１６６が示されている。ストリッ
プ１６０、１６６の表面１６１には鉄−けい酸ナトリウ
ムの接着剤が塗布されて非導電性のベース１６２が形成
される。薄い金属の有孔蛇行状導電性ストリップ（図示
せず）は、一部がＨＴＣＲコーティング１６５の長さ方
向に埋め込まれて非導電性のベース１６２上に配置さ
れ、その一端に薄い金属のコネクター・タブ１６３が形
成される。図に示す陽極処理したストリップ１６０、１
６６の反対側の端部には第二の薄い金属のコネクター・
タブ１６３（図示せず）が配置される。第１５Ａ図およ
び第１５Ｂ図に示すような特殊な形状とすることによっ
て少ない体積で大きい表面積を得ることができる。した
がって、図１４に示して上述した実施例の場合よりも密
度の高い熱放射を得ることができる。図１６は、さらに
他の実施例を示したもので、ガラスまたはある種のセラ
ミック・ベースの材料の基体１８０の上に本発明のＨＴ
ＣＲコーティング材が塗布されている。基体の表面１８
１上には一対の有孔蛇行状の導電性ストリップ１８２が
配置される。導電性ストリップは、互いに平行で基体表
面１８１の縁に沿って伸びている。ＨＴＣＲコーティン
グ材１８４は、基体表面１８１と有孔蛇行状の導電性ス
トリップ１８２の双方の上に塗布される。導電性ストリ
ップの端部に形成される導電性タブ１８３は電源をＨＴ
ＣＲコーティング１８４に接触する有孔蛇行状の導電性
ストリップ１８２に接続するために用いられる。図１７
は、本発明のＨＴＣＲコーティングのさらに他の実施例
を示す。図では、ＨＴＣＲコーティング材がガラスまた
はセラミック材料１９０の一部分に所定のパターンまた
は形状を確定する限られた量だけ塗布されている。図に
示すように、コネクター・タブ１９３を有する有孔蛇行
状の導電性ストリップ１９２が基体表面１９１の縁に沿
って配置される。導電性ストリップは、表面１９１の長
さ方向の一部分にだけ伸びて表面に取り付けられる。有
孔蛇行状の導電性ストリップ１９２は、基体表面１９１
に塗布された限られたＨＴＣＲのパターン１９４と十分
な電気的接触を得るのに十分な長さだけ伸びている。こ
の実施例は、ユーザーが物品の加熱を必要とする部分に
だけ分別的にＨＴＣＲコーティング材１９４を塗布する
ことができる点に新規性がある。図１８は、基体の表面
２１が電源の取りつけられた本発明のＨＴＣＲコーティ
ング２４とともに示されたガラスまたはセラミック・ベ
ースの材料２０を示す。電源は、一対のリード線２６と
一対のリード線コネクター２７を用いて有孔蛇行状の導
電性ストリップ２２に接続される。リード線コネクター
２７は、有孔蛇行状の導電性ストリップ２２のコネクタ
ー・タブ２３に直接取り付けられる。電源は、任意の在
来の電源でもよくまた電池でもよい。図１９は、本発明
のＨＴＣＲ材料とともに形成されるセラミック・プレー
トを示す。プレートを形成するＨＴＣＲ材料は、粘土の
軟度を有するＨＴＣＲ組成物を生成するように最小限度
の水を用いてつくられる。プレートを乾燥させ、水分が
減少した段階で炉を用いて食塩（ＮａＣｌ）雰囲気内で
約２５００°Ｆで焼成する。約２５００゜Ｆで、ＨＴＣ
Ｒ材料は薄い非導電性コーティング１９９を形成し、ま
た気化した食塩から酸素バリヤー・コーティング１９６
が形成されて、構造的に強い半導電性コーティングとし
て内側のＨＴＣＲ材料１９５を取り囲む。プレートは、
二つの端部でＨＴＣＲ材料１９５を露出するように摩砕
されてさらに有孔とされるかまたはグラファイト／けい
酸ナトリウムの混合物１９８を用いてステンレススチー
ルのメッシュ導体がＨＴＣＲ材料１９５に接着される。
硬化後、導体１９７とＨＴＣＲ材料１９８には酸化鉄／
けい酸ナトリウムの非導電性酸素バリヤー・コーティン
グ材２００でコーティングが施される。導体１９７の間
に電流が通されると、ＨＴＣＲ組成物でつくられたセラ
ミック・プレートは外気温度から１０９３℃（２０００
゜Ｆ）までの温度域で熱を放射する。図２０は、１０９
３℃（２０００゜Ｆ）の温度域でアルミニウム、銅、
銀、金、その他の金属を溶融する高温用るつぼを示す。
るつぼの形材は、上に述べたＨＴＣＲの粘土の軟度の混
合物を乾燥させ、リング２０３およびパッド２０２で示
すようにタングステン・カーバイドなどの導電性材料を
うわぐすりとしてコーティングする。ＨＴＣＲのるつぼ
の形材の残りの部分は、非導電性うわぐすり２０７を従
来技術で得られる任意の方法で塗布して被覆する。るつ
ぼは、炉で２５００゜Ｆから３０００゜Ｆで焼成してＨ
ＴＣＲの粘土の軟度の混合物２０４を固定させる。導電
性うわぐすりのリング２０３および導電性うわぐすりの
パッド２０２にはワイヤ２０５および２０６が点熔接さ
れてＨＴＣＲ混合物２０４を通る導電性抵抗加熱回路が
完成する。熱の損失散逸を防ぐためにけいそう土のコー
ティングによって高温用絶縁層２０１が形成される。導
電性リング２０３および導電性パッド２０２を介してワ
イヤ２０６、２０５に十分な電流が通されると、ＨＴＣ
Ｒ材料２０４の電気抵抗によって１０９３℃（２０００
°Ｆ）以上の温度が放射される。このるつぼ構造の基礎
材料は２２０４℃（４０００゜Ｆ）以上の高温に耐える
ことができる。添付図面を参照して本発明の実施例を説
明したが、当業者には本発明が上述した実施例に限定さ
れるものではなく本発明の範囲および精神を逸脱するこ
となく種々の変更および修正が可能なことが理解されよ
う。
ような実質的に非導電性の結合剤中に懸濁された導電性
粉末を含む導電性抵抗媒質を各種基体に塗布して永続的
に接着させあるいは各種形材を形成することができ、し
かも高温で媒質の本来の一体性あるいは基体あるいは構
造的な形状の本来の柔軟性を損なうことがない。本出願
で用いられる「高温」とは外気温度から約１０９３℃
（約２０００゜Ｆ）までの間の高温域内の温度をいう。
最も好ましい実施例における導電性粉末とは、何らかの
形態のグラファイトおよび／またはタングステン・カー
バイドである。最も好ましい結合剤は、けい酸ナトリウ
ム、チャイナ・クレー、シリカ、炭素、および／または
酸化鉄、および水を含有するアルカリけい酸塩などの化
合物を含む。ＨＴＣＲ媒質は、４ないし１５重量パーセ
ントのグラファイトを含むのが好ましい。このコーティ
ングに用いるための適当で安価で好ましい形態のグラフ
ァイトは、オハイオ州パーマのＵＣＡＲカーボン社製で
グラファイト・ベアリング供給業者の呼称でＰ３８と呼
ばれる灰分２％−２００メッシュのものである。しか
し、灰分２％のＰ３８グラファイトと実質的に同一の他
のグラファイトを用いてもよい。好ましいＨＴＣＲ結合
剤は、５０ないし６８重量パーセントのアルカリけい酸
塩を含む。アルカリけい酸塩は、また、約０ないし１４
重量パーセントのチャイナ・クレー、０ないし１４重量
パーセントのシリカ、酸素バリヤーとして０ないし１０
重量パーセントの酸化鉄および／または炭素、および約
３８重量パーセントのけい酸ナトリウムまたは他のアル
カリ金属またはアルカリ土類金属のけい酸塩を含む。チ
ャイナ・クレーは、多少ともカオリンに似たもので、加
水けい酸アルミニウムの商業用語である。チャイナ・ク
レーという用語は、完全にカオリン化した花崗岩を洗浄
して濃縮した比較的純粋な粘土であり、シリカは石英の
粉末である。結合剤は、導電性や抵抗など媒質の電気的
特性を変えるために用いることができる。アルカリけい
酸塩の中のグラファイトの一部分は酸化鉄と交換するこ
とができる。グラファイトを酸化鉄と交換することによ
ってコーティングの抵抗を増大させ、それによってコー
ティングと酸素バリヤーの熱容量を増大させてグラファ
イトが導電性を失うのを防ぐことができる。最後に、水
は、全体の組成の２ないし４０重量パーセントをまかな
うのに十分な量でグラファイトおよびアルカリけい酸塩
と組み合わせる。ＨＴＣＲ媒質組成物を調製する場合に
は水をこれより高い割合で使用し、またＨＴＣＲコーテ
ィング組成物を生成する場合には水をさらに高い割合で
使用する。粘土の軟度を示すＨＴＣＲ組成物が基体材料
を含まない製品を形成するために用いられる場合には水
を低い割合で使用する。 例１ 本発明によるＨＴＣＲコーティングを、次の方法で生成
した。所定の重量比でグラファイトの粉末と水を測定し
て十分に混せ合わせ、均一な軟度を得た。得られた導電
性混合物を適当な量のアルカリけい酸塩と組み合わせ、
けい酸ナトリウム、チャイナ・クレー、および炭素の混
合物として均一な軟度を生成した。 例２ 例１の方法で生成したコーティングより電気抵抗の大き
い本発明にもとづくＨＴＣＲコーティングを、次の方法
で生成した。上述したようにグラファイトの粉末と水を
混ぜ合わせた。次に、得られた混合物をアルカリけい酸
塩と組み合わせたが、ここではグラファイトの若干部分
の代わりに適当な重量の酸化鉄を用いてけい酸ナトリウ
ムとチャイナ・クレーと組み合わせた。得られたコーテ
ィングは例１の方法で生成したコーティングより大きい
電気抵抗を示した。 例３ 本発明による可撓性の高温用ＨＴＣＲコーティングを施
した物品を、次の方法で生成した。酸化鉄／けい酸ナト
リウムの接着用混合物を用いて電気の導体の有孔蛇行状
条片を所望の抵抗値を得るように互いに間隔を隔てて可
撓性の基体表面に取り付けた。有孔蛇行状の電気の導体
は比較的薄い条片に形成し、基体本来の可撓性が損なわ
れないようにした。電気の導体を基体の表面に取り付け
た後、動力スプレヤーを用いて表面と電気の導体の双方
にＨＴＣＲコーティングを比較的薄く均等に塗布してＨ
ＴＣＲコーティングを施した。該孔のために該材料は電
気の導体を通って流れ、導体とＨＴＣＲコーティングの
間の結合力と電気的接触が強められる。蛇行状の形状に
よって導体とＨＴＣＲ組成物の間の物理的な接着結合力
が強められて割れが生じる危険性が最小限に抑えられ
る。組成物が加熱されると、組成物と電気の導体の材料
の膨張係数に差があるために割れが生じるおそれがあ
る。ＨＴＣＲコーティング材は、塗布した後自然に乾燥
させた。乾燥後に酸化鉄とけい酸ナトリウムの混合物を
用いて第二の可撓性の高温用基体をＨＴＣＲコーティン
グを施した表面に固定した。これによって後から取り付
けた基体の外見を有する高温調節が可能な物品が生成さ
れた。物品は、ＨＴＣＲコーティングあるいは取り付け
た電気の導体の痕跡を示さず外気温度から実質的に基体
の溶融あるいは劣化温度までの高温域内でその一体性を
維持することができた。例３の手順に従って以下の製品
を調製した。図面の図１を参照すると、可撓性の高温導
電性抵抗（ＨＴＣＲ）被覆された物品１を示す。物品１
は、可撓性の基体材料に本発明の薄いＨＴＣＲコーティ
ング材を塗布したものである。以下の説明は、各種可撓
性高温用基体材料のすべてに適用できる。可撓性高温用
材料の例としては、耐火性の紙、ファイバーグラスの
布、可撓性のシリカの加熱用布、可撓性のある金属の誘
電体コーティングを施したテープなどを挙げることがで
きる。この種の材料は、床の被覆、容器の被覆、加熱さ
れる壁のカバー、加熱される床の当て物、パイプ内の凍
った障害物を解凍するための高温用ラップなどに用いる
ことができる。図１は、可撓性基体材料（物品１）の基
体表面３の一部分に互いに間隔を置いて取り付けられた
有孔な導電ストリップ２が示されている。電気の導体と
しては、有孔な銅箔の条片の他に各種の導電性材料を用
いることができる。しかし、被覆された物品１が金属の
加熱用テープまたは他の類似の導電性で陽極処理を施さ
ない基体材料である場合には、基体表面３と有孔の導電
ストリップ２の間に非導電性コーティング材４を塗布し
て短絡が生じるのを避けなければならない。可撓性の基
体に関しては、電気の導体は比較的薄い有孔条片の形状
にして基体本来の可撓性が損なわれるのを避けるように
するのが好ましい。電気の導体は、当業者に適当と思わ
れる任意の方法で可撓性の基体３に固定することができ
る。グラファイト／けい酸ナトリウムの導電性ペースト
は、有孔の銅箔の薄いストリップ（導電性ストリップ
２）を可撓性の高温用基体３に適当に固定して高温でも
一体性あるいはその結合力を維持できることが実証され
ている。有孔導電性のストリップ２を基体３に固定した
後、高温導電性抵抗（ＨＴＣＲ）コーティング材５が基
体表面３（または非導電性材料でコーティングを施した
表面４）ならびに互いに間隔を置いてそれに接着させた
有孔導電性のストリップ２に塗布される。電圧をかけた
ときに発生する熱の量したがって温度は、有孔導電性の
ストリップ２間の間隔とＨＴＣＲコーティングの抵抗に
よってきまる。ＨＴＣＲコーティング材５は、ブラシあ
るいは動力スプレヤーなど任意の既知の塗布手段によっ
て塗布することができる。基体／導電性ストリップを組
み合わせたものにはＨＴＣＲコーティング材５を比較的
薄く均等に塗布するが、比較的厚くコーティングを施し
ても有効性は損なわれない。ただし、可撓性の基体に比
較的厚くコーティング材を塗布することは、基体の可撓
性を損なうので通常は好ましくない。ＨＴＣＲコーティ
ング５は、自然に乾燥させてもよくまたその上方の空気
を加熱して循環させることで乾燥工程を加速させてもよ
い。ＨＴＣＲコーティング５は、可撓性の高温用基体を
その融点または劣化温度よりわずかに低い温度まで安全
に加熱することを可能にし、それによって有害な結果が
生じることはない。ＨＴＣＲコーティングを施した物品
あるいは基体がＨＴＣＲコーティングを施した熱生成物
品である外見を示さないことがのぞましい場合もあろ
う。そのような場合には、図１に示す可撓性の金属テー
プのような第二の可撓性の高温用基体６をＨＴＣＲコー
ティングの表面５に接着させて物品１の外見をより美的
にすることができる。これは、第一の可撓性の高温用基
体３の上の電気の導体（有孔導電性ストリップ２）が互
いに間隔を置いて配置されまたＨＴＣＲコーティング５
が施された部分に第二の可撓性の高温用基体６を固定さ
せて行なわれる。好ましくは、第二の可撓性の高温用基
体６は、第一の基体３と同じまたは類似の高温用材料か
らなりまた第一の基体３と実質的に同様な形状を有す
る。好ましくは、第二の可撓性の基体６はＨＴＣＲコー
ティング材５が乾燥した後に第一の基体３に固定され
る。好ましくは、可撓性の第二の基体６は物品の作動温
度と両立する適当な接着剤を用いてＨＴＣＲコーティン
グ５に取り付ける。可撓性の第二の基体６を第一の基体
３のＨＴＣＲコーティング５に接着させた後、ＨＴＣＲ
コーティングを施した物品１は、本発明のＨＴＣＲ組成
物を塗布しないものと同様な連続する可撓性基体の外見
を有することが好ましい。図２は、本発明のＨＴＣＲコ
ーティングを施した可撓性基体に電源１７を取り付けた
状態を示す図である。電源１７はリード線１８を用いて
有孔の導電性ストリップ１２に接続されている。電源１
７は、任意の在来の電源あるいは電池とすることができ
る。図１に関連して説明した実施例と同様に短絡を避け
るために基体表面１３と有孔の導電性ストリップ１２の
間に非導電性コーティング１４を塗布したものが示され
ている。加えて、ＨＴＣＲコーティング１５には適当な
接着剤を用いて第二の可撓性基体１６が取り付けられ、
それによって、ＨＴＣＲコーティング１５とストリップ
１２が容易に明らかにならないようにすることもでき
る。図３は、一対の有孔の導電性ストリップ５２の各底
面に接着剤５１を塗布して各ストリップが可撓性基体５
０に固定されるようにした本発明の他の実施例を示す図
である。その後、有孔の導電性ストリップ５２と可撓性
基体５０を組み合わせたものにＨＴＣＲコーティング材
５３が塗布される。第二の可撓性基体５４の下側にも接
着剤のコーティング５１が施されて基体５０の表面のＨ
ＴＣＲコーティング５３に固定されるようにする。さら
に本発明の他の実施例を図４に示し、その図には可撓性
基体６０の上に本発明のＨＴＣＲコーティング６３が施
され乾燥されたものが示されている。次に、ＨＴＣＲコ
ーティング６３の上に一対の有孔の導電性ストリップ６
２が置かれる前にグラファイト／けい酸ナトリウムの非
導電性接着剤６１が該ストリップの各々の下側に塗布さ
れる。導電性接着剤６１は、けい酸ナトリウム約６０−
８０重量パーセントとグラファイトまたはタングステン
・カーバイド約２０−４０重量パーセントの混合物であ
る。さらに、図３の実施例に関して説明したような第一
の基体６０、有孔の導電性ストリップ６２、およびＨＴ
ＣＲコーティング６３を組み合わせたものに第二の可撓
性の高温用基体６５を固定させることができる。図５
は、本発明のさらに他の実施例を示す図で、図には可撓
性基体７０の上に本発明のＨＴＣＲコーティング７３を
施したものが示されている。ＨＴＣＲコーティング７３
の上にはＨＴＣＲコーティングが乾燥する前に有孔の導
電性ストリップ７２が積層され、コーティングが乾燥し
たときには有孔の導電性ストリップ７２が基体７０に固
定されるようにする。その後に、第二の基体７５の下側
にＨＴＣＲコーティング７３を施す。第二の基体７５
は、基体７５の上でＨＴＣＲコーティング７３が乾燥す
る前に、可撓性の高温用基体７０の有孔の導電性ストリ
ップ７２とＨＴＣＲコーティング７３が配置された側の
上に積層される。このようにして第二の可撓性基体７５
が有孔の導電性ストリップ７２と共に第一の可撓性基体
７０に接着される。本発明の方法によって、当業者は任
意の所望の形状の可撓性の高温物品を選択できる。基体
は親水性があることが好ましいが、親水性のない材料を
使用することも可能である。基体が（可撓性が非可撓性
かにかかわらず）非親水性である場合には、基体を親水
性物質７１例えばポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）で処
理してもよい。親水性物質７１を非親水性基体７０に塗
布すると、基体が水およびそれに塗布される水をベース
にした製品に親和力をもつようになる。好ましくはＨＴ
ＣＲコーティング材７３は水がベースであるため、基体
は親水性であるかまたは親水性物質を塗布することが好
ましい。図６に示す実施例においては、間隔を隔てた導
電体の形態の導電性ワイヤ８２が可撓性の高温用ファイ
バーグラスの布の基体８１に取り付けられる。銅、アル
ミニウム等の各種ワイヤを基体８１の物質内に縫い込ん
でもよい。ワイヤの種類および寸法は最終的な用途での
電流および可撓性の要件によって決定される。本発明の
ＨＴＣＲコーティング材８０は、ファイバーグラスの布
の基体８１に塗布される。このようなファイバーグラス
またはシリカの布のロールを用いると、それを容易に任
意の形状の第二の物品または材料のまわりに巻き付ける
ことができ、その後に第二の物品に熱を伝えることがで
きて便利である。本発明のＨＴＣＲ導電性抵抗媒質は、
また、剛性の高温用材料に塗布して基体を用いずに導電
性抵抗材料を形成することもできる。非可撓性基体とし
ては、ファイバーグラス・パネル、調理器具などのガラ
スまたはセラミック材料、陽極処理されたアルミニウム
または誘電体コーティングを施した銅ストリップ、木
材、コンクリートまたはコンクリートでつくった物品、
れんが、または粘土状材料を挙げることができるがこれ
らに限定されるものではない。非可撓性ＨＴＣＲ物品の
例としては、調理面、乾燥用オーブン、調理用オーブン
または皿洗い機用の加熱壁、加熱および乾燥用素子、ベ
ースボード・ユニット用の加熱用ストリップ、熱循環用
ファン、霜取り面、クランクケース・パン、エア・ダク
ト、運搬用トラック、壁パネル、屋根の水返し、加熱用
パイプ等を挙げることができるがこれらに限定されるも
のではない。 例４ 本発明の非可撓性高温用のＨＴＣＲコーティングを施し
た物品は以下のような方法で生成された。塗料ブラシを
用いて本発明のＨＴＣＲコーティング材を非可撓性基体
に塗布した。次に、グラファイト／けい酸ナトリウムの
接着性混合物を用いて、剛性で導電性のストリップで有
孔で（有孔蛇行状で導電性のストリップを用いてもよ
い）例３で用いたものより厚いものをコーティングを施
した表面に取り付けた。最後に、ＨＴＣＲコーティング
を施した表面がそれと接触する物体と短絡するのを防ぐ
ために、酸化鉄／けい酸ナトリウムの非導電性保護コー
ティング材をＨＴＣＲコーティングに塗布した。このよ
うにして非可撓性のＨＴＣＲコーティングを施した物品
が形成された。試験したところ、このＨＴＣＲコーティ
ングを施した物品は、外気温度から１２００゜Ｆまでの
範囲内の広い温度域を生成するのに十分な量の熱を放射
した。例４と同様にして下記の製品を調製した。図７を
参照して、図はＨＴＣＲコーティングを施した物品を示
しており、基体９０は非可撓性セラミックの床タイルの
一部分として描かれている。セラミックの床タイルには
電気の導体９２が互いに間隔を置いて取り付けられてい
る。セラミックの床タイル９０は非可撓性なので薄い可
撓性の電気の導体を使用する必要はなく、より厚い剛性
の導電性ストリップを採用することができる。電気の導
体９２は、導電性のうわぐすりをかけることを含めて任
意の既知の手段を用いてセラミックのタイルに固定する
ことができる。その後、ＨＴＣＲコーティング材９１が
タイル９０の表面およびタイルに固定された導体９２に
塗布される本発明は、導電体９２を直接基体すなわちセ
ラミック・タイル９０に固定することなく作用できるこ
とに気付く。しかし、十分な量の熱を放射しまた幅広い
温度域を生成するためには、既に述べたように間隔を隔
てた導電体９２のストリップを固定するのが好ましい。
本発明の変形例を図８に示す。ここでは、ＨＴＣＲコー
ティング材１０１が直接図示の陶器の物品１０５に塗布
される。有孔蛇行状の電気の導体のストリップ１０２が
円筒状基体の外側表面１００に互いに間隔を置いて平行
に取り付けられる。有孔蛇行状の導電性ストリップ１０
２は、円筒の高さに添ってその若干部分にわたって伸び
る長さを有し、それによって導電性コーティングの表面
積１０１したがって陶器物品の加熱能力がきまる構成と
なっている。有孔蛇行状の導電性ストリップ１０２に加
えられる電圧によって、ストリップの間の比較的大きい
ＨＴＣＲコーティングを施した陶器の表面１０１すなわ
ち陶器の物品の実質的に全周囲面を横切る電位が生成さ
れる。有孔蛇行状の導電性ストリップ１０２は、同業者
が適当と思われる任意の方法で基体表面１００に固定す
ることができる。しかし、グラファイト／けい酸ナトリ
ウムの接着剤を用いれば、有孔蛇行状の銅箔の薄いスト
リップを外気温度から１２００°Ｆまでの温度域で使用
する必要のある陶器の物品に適当に固定することができ
ることが実証されている。導電性のストリップ１０２
は、ＨＴＣＲコーティング１０１と比較的大きい表面積
で導電性接触を行なえるように有孔蛇行状とされる。こ
れによって強固な接触が得られ、温度が上昇しても二つ
の材料の膨張係数の差によって生じる割れを最小限度に
抑えることができる。さらに、有孔蛇行状の導電性スト
リップ１０２の端部にはコネクター・タブ部分１０３が
形成される。このタブ部分１０３は電気的には基体１０
０に直接接触しない。コネクター・タブ部分１０３に
は、有孔蛇行状の導電性ストリップ１０２によって導電
性コーティング１０１を横切って電圧を加えるための電
源用コネクター（図示せず）が取り付けられる。有孔蛇
行状の導電性ストリップ１０２が基体１００に取り付け
られた後、基体表面１００およびそこに互いに間隔を隔
てて平行に接着させた導電性ストリップ１０２にＨＴＣ
Ｒコーティング材１０１が塗布される。導電性ストリッ
プ１０２の間のコーティングを施さない非導電性の間隔
のために、電流は、ストリップの間のコーティングを施
した円筒状の外側表面１０１に添って環状にのみ流れ
る。ＨＴＣＲコーティング１０１には非導電性の外側コ
ーティング材１０４が塗布されて陶器の外表面を被覆す
る。非導電性の外側コーティング材１０４は安全機能を
果たす。コーティングは、導電性コーティング１０１を
横切って加えられる電圧で陶器と接触する物品と短絡を
生じるのを防止する。図９に示す実施例においては、れ
んが１１４に本発明のＨＴＣＲコーティング材が塗布さ
れる。まず、れんがの表面１１０に非導電性のシリカー
粘土のコーティング材１１１が塗布される。次に、シリ
カー粘土のコーティング１１１にＨＴＣＲコーティング
材１１２が塗布される。電極（図示せず）をＨＴＣＲの
塗布の前に非導電性シリカ−粘土のコーティング１１１
に取り付けるかあるいはＨＴＣＲコーティング１１２に
直接取り付けてもよい。次に、導体およびＨＴＣＲコー
ティングを施した表面１１２全体にわたって第二のシリ
カー粘土のコーティング材１１１を塗布する。これによ
ってコーティングを横切って加えられる電圧でれんがと
接触する物品と短絡を生じるのが防止される。図１０に
示す実施例においては、調理用物品１２０に本発明のＨ
ＴＣＲコーティング材１２４が塗布される。図８に示す
実施例と同様にまた既に説明したように、調理器具の表
面１２１には有孔蛇行状の電気の導体のストリップ１２
２が互いに間隔を置いて平行に取り付けられる。有孔蛇
行状の導電性ストリップ１２２は、調理用物品の深さに
沿ってその若干部分にわたって伸びる長さを有し、それ
によって導電性コーティングの表面積したがって調理用
物品の加熱力がきまる構成となっている。次に、調理器
具の外表面１２１および有孔蛇行状の導電性ストリップ
１２２にＨＴＣＲコーティングを施す。調理器具の表面
１２１と有孔蛇行状の導電性ストリップ１２２を覆うＨ
ＴＣＲコーティング１２４が乾燥した後、調理器具の表
面と有孔蛇行状の導電性ストリップにはシリカー粘土の
非導電性コーティング１２５が施される。これによって
コーティング１２４を横切って調理器具の表面１２１に
加えられる電圧で調理器具と接触する物品とが短絡を生
じるのが防止される。有孔蛇行状の導電性ストリップ１
２２は、調理器具の表面１２１の小さな非導電性でコー
ティングが施されない部分によって分離されている。そ
のため、ストリップに加えられる電圧によってストリッ
プ１２２の間の比較的大きいＨＴＣＲコーティングを施
した調理器具の表面１２４を横切る電位差が生成され
る。すなわち、調理用物品の実質的に全周囲面を横切る
電圧が得られる。加えて、導電性ストリップ１２２は、
ＨＴＣＲコーティング１２４との導電性接触の表面積を
大きくするために有孔蛇行状にされる。有孔蛇行状は、
また、温度の変化とともに材料が膨張・収縮して電気の
導体（導電性ストリップ１２２）がＨＴＣＲコーティン
グから割れて分離するのを防止するためにも用いられ
る。有孔蛇行状の導電性ストリップ１２２にはまたコネ
クター・タブ部分１２３（図示せず）が形成されて、差
し込みコネクターによって電気的接触ができる構成とさ
れる。この実施例の調理器具の用途は食品の加熱および
調製に限定されるものではない。調理器具は、任意のも
のを外界温度から１２００°Ｆまでの高温域内に保持す
るために用いることができる。間隔を隔てた導電体はそ
のほとんどを有孔蛇行状の導電性ストリップとして説明
してきたが、本発明はそれに限定されるものではない。
本発明の性質を変えることなく、本発明のＨＴＣＲコー
ティングに電流を通すための互いに間隔を隔てた導電体
には無孔非蛇行状の導電性ストリップを使用することも
可能である。図１１は、本発明のＨＴＣＲコーティング
３４を施した調理用物品３０に電源３７を取り付けたも
のを示す。図には有孔蛇行状の導電性ストリップ３２に
導電体３６を介して電源３７が取り付けられた状態が示
されている。図１０を参照して上に説明したように、Ｈ
ＴＣＲコーティング３４とストリップ３２を被覆するた
めにシリカ−粘土の非導電性コーティング３５が塗布さ
れる。コネクター・タブ３３は、有孔蛇行状の導電性ス
トリップ３２の一部として形成され、コネクター３６の
コンセント部分３８に差し込むことができる構成となっ
ている。電源３７は、任意の在来の電源でもあるいは電
池でもよい。図１２に示す実施例においては、剛性のフ
ァイバーグラス・パネル１３０に本発明のＨＴＣＲコー
ティング材が塗布される。ファイバーグラス・パネルを
基体として使用する一つの利点は、それを特定の用途に
必要な任意の厚さまたは形状に形成することができるこ
とである。図１２に示すように、二本の導電性ストリッ
プ１３２が基体表面１３１に接着または被着される。導
電性ストリップ１３２は、基体表面１３５のコーティン
グを施さない部分で基体の縁からその幅方向に沿って伸
びている。導電性ストリップ１３２の進路は、次に９０
°曲がって反対側で基体表面１３５の長さ方向に沿って
伸びている。次に、ファイバーグラス・パネル１３０と
基体表面１３１の長さ方向に沿って伸びる導電性ストリ
ップ１３２の部分にＨＴＣＲコーティングが施される。
乾燥後、ＨＴＣＲコーティングを施した表面１３３には
さらに非導電性の塗料または断音フォーム１３４のプラ
スチック・シート材が塗布される。この絶縁コーティン
グ１３４は、ＨＴＣＲコーティングを施した表面１３３
に加えられる電圧がパネル１３０と接触する物体によっ
て短絡を生じるのを防止する。図１３に示す実施例は、
木材の基体１４０に本発明のＨＴＣＲコーティング１４
３を施したものである。まず、木材の基体１４０には最
初にベースとしてシリカ−粘土材料の非導電性コーティ
ングが施されて非導電性表面１４１が形成される。次
に、導電性ストリップ１４２が非導電性コーティングを
施した表面１４１に取り付けられる。乾燥後、非導電性
表面１４１と導電性ストリップ１４２にはＨＴＣＲコー
ティング材１４３が塗布される。さらに、導電性の全表
面に非導電性高温用カラー塗料または断音フォーム１４
４のプラスチック・シート材が塗布されて電気的絶縁を
保証する。図１４は、本発明の他の実施例を示す図であ
る。同図では、陽極処理されたアルミニウムストリップ
１５０に本発明ＨＴＣＲコーティングが施される。ま
ず、アルミニウムストリップ１５の基体表面１５１に酸
化鉄−けい酸ナトリウムの接着剤のコーティングが施さ
れて非導電性のベース１５２が形成される。この工程で
基体表面１５１が基本的に陽極処理される。次に、非導
電性ベース１５２の上に薄い金属の有孔蛇行状導電性ス
トリップ１５４が固定される。導電性ストリップは、陽
極処理されたアルミニウムストリップ１５０の長さ方向
に十分に伸びており、ＨＴＣＲコーティングとよい電気
的接触が得られる構成となっている。次に、表面全体ま
たはその一部分にＨＴＣＲコーティングを施して有孔蛇
行状の導電性ストリップ１５４を埋め込む。導電性スト
リップの端部には電源（図示せず）を電気的に容易に取
り付けることができるように薄いコネクター・タブ１５
３が形成される。次に、第二の有孔蛇行状の導電性スト
リップ１５４（図示せず）が同様にして陽極処理された
アルミニウムストリップ１５０の反対側の端部（図示せ
ず）に配置されてＨＴＣＲコーティング１５５の中に埋
め込まれる。これら導電性ストリップを横切って電圧を
加えると、ＨＴＣＲコーティングを通って電流が流れ、
それによって陽極処理されたアルミニウムストリップ１
５０が加熱される。このようにして調製したＨＴＣＲコ
ーティング済みのアルミニウムストリップ１５０は、外
気温度から１２００°Ｆまでの温度域内の温度に加熱す
ることができる。本発明実施例は、アルミニウムの陽極
処理を施した材料に限定されるものでないことに留意す
る必要がある。アルミニウムの代わりに誘電体コーティ
ングを施した銅、銀、ステンレススチール等任意の導電
性金属を使用することが可能である。第１５Ａ図および
第１５Ｂ図は、図１４に示して上に説明した本発明の実
施例のバリエーションを示す図である。第１５Ａ図には
陽極処理されたアルミニウムストリップが畝状に形成さ
れたもの１６０が示されており、第１５Ｂ図には平たい
畝状に形成されたもの１６６が示されている。ストリッ
プ１６０、１６６の表面１６１には鉄−けい酸ナトリウ
ムの接着剤が塗布されて非導電性のベース１６２が形成
される。薄い金属の有孔蛇行状導電性ストリップ（図示
せず）は、一部がＨＴＣＲコーティング１６５の長さ方
向に埋め込まれて非導電性のベース１６２上に配置さ
れ、その一端に薄い金属のコネクター・タブ１６３が形
成される。図に示す陽極処理したストリップ１６０、１
６６の反対側の端部には第二の薄い金属のコネクター・
タブ１６３（図示せず）が配置される。第１５Ａ図およ
び第１５Ｂ図に示すような特殊な形状とすることによっ
て少ない体積で大きい表面積を得ることができる。した
がって、図１４に示して上述した実施例の場合よりも密
度の高い熱放射を得ることができる。図１６は、さらに
他の実施例を示したもので、ガラスまたはある種のセラ
ミック・ベースの材料の基体１８０の上に本発明のＨＴ
ＣＲコーティング材が塗布されている。基体の表面１８
１上には一対の有孔蛇行状の導電性ストリップ１８２が
配置される。導電性ストリップは、互いに平行で基体表
面１８１の縁に沿って伸びている。ＨＴＣＲコーティン
グ材１８４は、基体表面１８１と有孔蛇行状の導電性ス
トリップ１８２の双方の上に塗布される。導電性ストリ
ップの端部に形成される導電性タブ１８３は電源をＨＴ
ＣＲコーティング１８４に接触する有孔蛇行状の導電性
ストリップ１８２に接続するために用いられる。図１７
は、本発明のＨＴＣＲコーティングのさらに他の実施例
を示す。図では、ＨＴＣＲコーティング材がガラスまた
はセラミック材料１９０の一部分に所定のパターンまた
は形状を確定する限られた量だけ塗布されている。図に
示すように、コネクター・タブ１９３を有する有孔蛇行
状の導電性ストリップ１９２が基体表面１９１の縁に沿
って配置される。導電性ストリップは、表面１９１の長
さ方向の一部分にだけ伸びて表面に取り付けられる。有
孔蛇行状の導電性ストリップ１９２は、基体表面１９１
に塗布された限られたＨＴＣＲのパターン１９４と十分
な電気的接触を得るのに十分な長さだけ伸びている。こ
の実施例は、ユーザーが物品の加熱を必要とする部分に
だけ分別的にＨＴＣＲコーティング材１９４を塗布する
ことができる点に新規性がある。図１８は、基体の表面
２１が電源の取りつけられた本発明のＨＴＣＲコーティ
ング２４とともに示されたガラスまたはセラミック・ベ
ースの材料２０を示す。電源は、一対のリード線２６と
一対のリード線コネクター２７を用いて有孔蛇行状の導
電性ストリップ２２に接続される。リード線コネクター
２７は、有孔蛇行状の導電性ストリップ２２のコネクタ
ー・タブ２３に直接取り付けられる。電源は、任意の在
来の電源でもよくまた電池でもよい。図１９は、本発明
のＨＴＣＲ材料とともに形成されるセラミック・プレー
トを示す。プレートを形成するＨＴＣＲ材料は、粘土の
軟度を有するＨＴＣＲ組成物を生成するように最小限度
の水を用いてつくられる。プレートを乾燥させ、水分が
減少した段階で炉を用いて食塩（ＮａＣｌ）雰囲気内で
約２５００°Ｆで焼成する。約２５００゜Ｆで、ＨＴＣ
Ｒ材料は薄い非導電性コーティング１９９を形成し、ま
た気化した食塩から酸素バリヤー・コーティング１９６
が形成されて、構造的に強い半導電性コーティングとし
て内側のＨＴＣＲ材料１９５を取り囲む。プレートは、
二つの端部でＨＴＣＲ材料１９５を露出するように摩砕
されてさらに有孔とされるかまたはグラファイト／けい
酸ナトリウムの混合物１９８を用いてステンレススチー
ルのメッシュ導体がＨＴＣＲ材料１９５に接着される。
硬化後、導体１９７とＨＴＣＲ材料１９８には酸化鉄／
けい酸ナトリウムの非導電性酸素バリヤー・コーティン
グ材２００でコーティングが施される。導体１９７の間
に電流が通されると、ＨＴＣＲ組成物でつくられたセラ
ミック・プレートは外気温度から１０９３℃（２０００
゜Ｆ）までの温度域で熱を放射する。図２０は、１０９
３℃（２０００゜Ｆ）の温度域でアルミニウム、銅、
銀、金、その他の金属を溶融する高温用るつぼを示す。
るつぼの形材は、上に述べたＨＴＣＲの粘土の軟度の混
合物を乾燥させ、リング２０３およびパッド２０２で示
すようにタングステン・カーバイドなどの導電性材料を
うわぐすりとしてコーティングする。ＨＴＣＲのるつぼ
の形材の残りの部分は、非導電性うわぐすり２０７を従
来技術で得られる任意の方法で塗布して被覆する。るつ
ぼは、炉で２５００゜Ｆから３０００゜Ｆで焼成してＨ
ＴＣＲの粘土の軟度の混合物２０４を固定させる。導電
性うわぐすりのリング２０３および導電性うわぐすりの
パッド２０２にはワイヤ２０５および２０６が点熔接さ
れてＨＴＣＲ混合物２０４を通る導電性抵抗加熱回路が
完成する。熱の損失散逸を防ぐためにけいそう土のコー
ティングによって高温用絶縁層２０１が形成される。導
電性リング２０３および導電性パッド２０２を介してワ
イヤ２０６、２０５に十分な電流が通されると、ＨＴＣ
Ｒ材料２０４の電気抵抗によって１０９３℃（２０００
°Ｆ）以上の温度が放射される。このるつぼ構造の基礎
材料は２２０４℃（４０００゜Ｆ）以上の高温に耐える
ことができる。添付図面を参照して本発明の実施例を説
明したが、当業者には本発明が上述した実施例に限定さ
れるものではなく本発明の範囲および精神を逸脱するこ
となく種々の変更および修正が可能なことが理解されよ
う。
【図１】本発明のＨＴＣＲコーティングを施した可撓性
のある基体材料の一部の平面斜視図である。
のある基体材料の一部の平面斜視図である。
【図２】電源が取り付けられた本発明の可撓性のある基
体材料の一部の平面斜視図である。
体材料の一部の平面斜視図である。
【図３】高温導電接着剤で導電体を基体に接着してＨＴ
ＣＲコーティングを施した可撓性基体の一部の平面斜視
図である。
ＣＲコーティングを施した可撓性基体の一部の平面斜視
図である。
【図４】高温導電性接着剤で導電体を基体に接着してＨ
ＴＣＲコーティングを施した可撓性基体の一部分の平面
斜視図である。
ＴＣＲコーティングを施した可撓性基体の一部分の平面
斜視図である。
【図５】ＨＴＣＲコーティングを施して基体を接着した
ＨＴＣＲコーティングした可撓性基体材料の一部の平面
斜視図である。
ＨＴＣＲコーティングした可撓性基体材料の一部の平面
斜視図である。
【図６】本発明のＨＴＣＲコーティングを施したファイ
バーグラス布のロールの斜視図である。
バーグラス布のロールの斜視図である。
【図７】本発明のＨＴＣＲコーティングを施した非可撓
性のセラミック床タイルの部分斜視図である。
性のセラミック床タイルの部分斜視図である。
【図８】本発明のＨＴＣＲコーティングを施した陶器の
斜視図である。
斜視図である。
【図９】本発明のＨＴＣＲコーティングを施した粘土ま
たはコンクリートれんがの斜視図である。
たはコンクリートれんがの斜視図である。
【図１０】本発明のＨＴＣＲコーティングを施した調理
器具の斜視図である。
器具の斜視図である。
【図１１】調理器具、電源、および着脱可能な電気コネ
クターの斜視図である。
クターの斜視図である。
【図１２】本発明のＨＴＣＲコーティングを施したパネ
ルの平面斜視図である。
ルの平面斜視図である。
【図１３】本発明のＨＴＣＲコーティングを施した木材
または木材と同様な材料の斜視図である。
または木材と同様な材料の斜視図である。
【図１４】本発明のＨＴＣＲコーティングを施した薄い
金属プレートまたはストリップの斜視図である。
金属プレートまたはストリップの斜視図である。
【図１５】（Ａ）及び（Ｂ）は、図１４に示す本発明の
実施例の変形例を示す図である。
実施例の変形例を示す図である。
【図１６】本発明のＨＴＣＲコーティングを施したガラ
スまたはセラミック材料の一部の平面斜視図である。
スまたはセラミック材料の一部の平面斜視図である。
【図１７】本発明のＨＴＣＲコーティングを所定のパタ
ーンまたは形状に施したガラスまたはセラミック材料の
一部の平面斜視図である。
ーンまたは形状に施したガラスまたはセラミック材料の
一部の平面斜視図である。
【図１８】電源が取り付けられた本発明のガラスまたは
セラミック材料の一部の平面斜視図である。
セラミック材料の一部の平面斜視図である。
【図１９】水分を最小限度に抑えた粘土の軟度のＨＴＣ
Ｒ材料から基体を用いずにつくり、うわぐすりをかけ、
１０９３℃（２０００゜Ｆ）で焼成した形材であって、
摩砕したＨＴＣＲの露出端部に導電性接着剤で取り付け
た有孔蛇行状導電性ストリップを有する形材の斜視図で
ある。
Ｒ材料から基体を用いずにつくり、うわぐすりをかけ、
１０９３℃（２０００゜Ｆ）で焼成した形材であって、
摩砕したＨＴＣＲの露出端部に導電性接着剤で取り付け
た有孔蛇行状導電性ストリップを有する形材の斜視図で
ある。
【図２０】図１９と同様に上に導電性材料のうわぐすり
をかけたＨＴＣＲ材料から形成された高温るつぼ（２０
００゜Ｆ以上）の斜視図である。
をかけたＨＴＣＲ材料から形成された高温るつぼ（２０
００゜Ｆ以上）の斜視図である。
１…可撓性基体材料（物品） ２…導電ストリップ ３…基体表面 ４…非導電性コーティング材 ５…高温導電性抵抗（ＨＴＣＲ）コーティング材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｄ０６Ｍ 11/74 Ｄ２１Ｈ 19/16 Ｈ０１Ｂ 1/24 Ｚ
Claims (28)
- 【請求項１】高温導電性抵抗コーティングであって、 実質的に非導電性の結合剤中に、電流を通して約１０９
３℃（約２０００°Ｆ）までの温度域で熱を生成するよ
うに選択された導電性と電気抵抗を得るのに十分な量で
懸濁された高温導電性成分を有するコーティング。 - 【請求項２】前記高温導電性成分は、グラファイト、炭
素、タングステン・カーバイド、及びそれらの組み合わ
せからなる群から選択される、請求項１に記載のコーテ
ィング。 - 【請求項３】前記結合剤が、アルカリけい酸塩、粘土、
シリカ、炭化けい素、酸化鉄及び相溶性接着剤からなる
群から選択される、請求項１に記載の高温導電性抵抗コ
ーティング。 - 【請求項４】前記導電性成分は約４重量パーセント乃至
約１５重量パーセントの量含まれ、前記非導電性結合剤
が約５０重量パーセント乃至約６８重量パーセント量存
在する、請求項１に記載の高温導電性抵抗コーティン
グ。 - 【請求項５】前記導電性成分はグラファイトである請求
項１に記載の高温導電性抵抗コーティング。 - 【請求項６】前記グラファイトは２００メッシュであ
る、請求項５に記載の高温導電性抵抗コーティング。 - 【請求項７】前記グラファイトは約２％の灰分を有する
請求項５に記載の高温導電性抵抗コーティング。 - 【請求項８】前記接着剤はグラファイト及びタングステ
ン・カーバイドの中の一つにけい酸ナトリウムを含む導
電性化合物である請求項３に記載の高温導電性抵抗コー
ティング。 - 【請求項９】前記接着剤は酸化鉄及びけい酸ナトリウム
を含む非導電性化合物である請求項３に記載の高温導電
性抵抗コーティング。 - 【請求項１０】前記接着剤はラトランド接着剤である、
請求項３に記載の高温導電性抵抗コーティング。 - 【請求項１１】電気抵抗温度調節可能な物品であって、 表面と、 前記表面に結合される高温導電性抵抗コーティングであ
って前記コーティングに電流を印加するための連続電気
抵抗進路を設けるためのコーティングを有し、 それによって前記進路に沿った前記コーティングの表面
温度がコーティングに通される電流に応じて、導電性抵
抗コーティングの酸化による劣化を生じることなく外気
温度から約１０９３℃（約２０００°Ｆ）までの温度域
で調節可能である、物品。 - 【請求項１２】前記表面が可撓性である、請求項１１に
記載の電気抵抗温度調節可能な物品。 - 【請求項１３】前記表面は親水性である、請求項１１に
記載の電気抵抗温度調節可能な物品。 - 【請求項１４】前記表面が親水性である、請求項１１に
記載の電気抵抗温度調節可能な物品。 - 【請求項１５】前記表面に対する前記コーティングの結
合力を高める導電性抵抗コーティングを塗布する前に、
前記表面が親水性物質で処理される、請求項１１に記載
の電気抵抗温度調節可能な物品。 - 【請求項１６】さらに、前記物品上に前記通路を構成す
るために前記コーティングとの導電性を得るために接続
された導電体を有する、請求項１１に記載の電気抵抗温
度調節可能な物品。 - 【請求項１７】前記互いに間隔を隔てた導電体は、有孔
で前記コーティングの電気的接触面を増大させる、請求
項１６に記載の電気抵抗温度調節可能な物品。 - 【請求項１８】前記互いに間隔を隔てた導電体は、蛇行
状である請求項１６に記載の電気抵抗温度調節可能な物
品。 - 【請求項１９】さらに、前記導電体に連結された電源を
有する、請求項１６に記載の電気抵抗温度調節可能な物
品。 - 【請求項２０】電源は電池である、請求項１９に記載の
電気抵抗温度調節可能な物品。 - 【請求項２１】さらに、前記表面と実質的に同一の広が
りを有しまた前記表面に平行関係にある基体を有し、そ
れによって前記電気の導体と前記コーティングが前記表
面と前記基体の間に置かれる、請求項第１６項に記載の
電気抵抗温度調節可能な物品。 - 【請求項２２】前記基体が前記物品と同じ材料である、
請求項２１に記載の電気抵抗温度調節可能な物品。 - 【請求項２３】前記高温導電性抵抗コーティングは、実
質的に非導電性の結合剤の中に懸濁した物品表面の前記
温度変化のために制御可能な導電性と電気抵抗を得るの
に十分な量の導電性粒子を含む請求項１１に記載の電気
抵抗性があり温度調節が可能な物品。 - 【請求項２４】前記導電性粒子が、アルカリけい酸塩、
粘土、シリカ、炭化けい素、酸化鉄、及び相溶性接着剤
からなる群から選択される、請求項２３に記載の電気抵
抗温度調節可能な物品。 - 【請求項２５】前記アルカリけい酸塩が、チャイナ・ク
レー、けい酸ナトリウム、グラファイト、及び酸化鉄を
有する請求項２２に記載の電気抵抗温度調節可能な物
品。 - 【請求項２６】前記アルカリけい酸塩中のグラファイト
の量が、高温導電性抵抗コーティングの電気抵抗域を高
めるためにその若干部分を酸化鉄と交換することによっ
て変えられる、請求項２５に記載の電気抵抗温度調節可
能な物品。 - 【請求項２７】さらに、高温導電性抵抗の表面コーティ
ングとほぼ同一の広がりを有しまた前記表面コーティン
グに対して平行な関係にある基体を加える、請求項２１
に記載の方法。 - 【請求項２８】前記基体は、前記物品と同様又は同一の
材料を有する請求項２７に記載の方法。
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